Acrylamidreduktion in Getreide- und Kartoffelprodukten durch systematischen Einsatz von Asparaginasen und Antioxidantien

FEI-Projekt Nr. AiF 21798 N 

Um die Gehalte der potentiell kanzerogenen Prozesskontaminante („food-borne toxicant“) Acrylamid in bestimmten Lebensmittelgruppen zu senken, gelten seit 2018 EU-weit rechtlich verpflichtende Richtwerte für Lebensmittelhersteller, entsprechend dem ALARA-Prinzip. Besonders thermisch prozessierte Lebensmittel aus den Rohstoffen Kartoffel und Getreide weisen hohe Gehalte an Acrylamid auf, infolge ihrer hohen Gehalte an freiem Asparagin, das als Präkursor während der Maillard-Reaktion mit Carbonylkomponenten (meist Zucker und deren Abbauprodukte) zu Acrylamid reagiert. Bisher wurden zahlreiche Minimierungsmaßnahmen entwickelt; hierzu zählen neben der Veränderung von Prozessparametern (Reduzierung der Erhitzungstemperatur und -zeit) zum Beispiel auch die Verwendung von Zusätzen wie Salze, Säuren, Aminosäuren, Enzyme oder Mikroorganismen. Eine weitere Strategie ist die Acrylamid-Reduktion durch Antioxidantien oder natürliche Extrakte aus pflanzlichen Materialien mit antioxidativem Potential. Allerdings unterliegen die Ergebnisse dieser Strategie aktuell zumeist dem „Trial and Error“-Prinzip und eine Vorhersage der zu erwartenden Acrylamid-Reduktion bei Lebensmittelprodukten ist nicht möglich. Zudem kommt es dabei häufig zu negativen sensorischen Veränderungen des Lebensmittels. Durch den systematischen Einsatz von Antioxidantien und/oder Asparaginasen, ggf. in Kombination mit weiteren Zusätzen, soll eine Acrylamid-Reduktion erreicht werden, unter Beibehalt der vom Verbraucher erwarteten positiven sensorischen und texturellen Eigenschaften der Lebensmittel. Das FEI-Projekt findet in Kooperation mit Institut für Angewandte Biowissenschaften, Abteilung für Bioaktive und Funktionale Lebensmittel des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) statt, wobei der Fokus an der Universität Hohenheim auf Kartoffel-basierten Produkten liegt.